B和Ru共改性对TiO2纳米管阵列的结构和光催化性能的影响

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管(TNTs),在电解液中添加NaBF4制备B改性的TiO2纳米管(B/TNTs),用湿浸渍法在TNTs和B/TNTs表面进行Ru改性制备了Ru/TNTs和Ru/B/TNTs。使用扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)以及X射线光电子能谱(XPS)等手段对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应评价样品的光催化活性。结果表明：掺入B/TNTs和Ru/B/TNTs样品中的B在TiO2晶格中形成B-O-Ti键;Ru/TNTs样品中的Ru以RuO2形式负载在TiO2纳米管表面;Ru/B/TNTs样品中的Ru少量进入TiO2晶格其余的负载在纳米管表面,大部分以Ru0形式存在,少量以RuO2形式存在。B掺杂使B/TNTs纳米管表面的羟基量增加、光学带隙能减小、光吸收阈值红移,使其光催化活性大幅提高;Ru/TNTs表面负载的RuO2并未增加TiO2纳米管表面羟基数量但是使光学带隙能减小、光吸收阈值红移,因此其光催化活性也有很大的提高;Ru/B/TNTs表面大量的Ru0使Ru/B/TNTs表面的羟基量减少,带隙能升高,光吸收阈值蓝移,其光催化活性低于Ru/TNTs或B/TNTs,与纯纳米管的性能相当